如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r0,在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B。在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)
侦察卫星在通过地球两极上空的圆形轨道上运行,它的运行轨道距离地面的高度为h,要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处的情况全部拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转周期为T.
已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度),其中G、M、R分别是引力常量、地球质量和半径.已知G=6.67×10-11N·m2/kg2,光速c="2.997" 9×108 m/s,求下列问题:(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半径;(2)目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中速度,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙半径至少多大?
借助于物理学,人们可以了解到无法用仪器直接测定的物理量,使人类对自然界的认识更完善.现已知道太阳光经过时间t0到达地球,光在真空中的传播速度为c,地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆,地球的半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g,地球绕太阳运转的周期为T.试由以上数据及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比为多大.
开普勒从1609年~1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律.第一定律:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上;第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等;第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等.实践证明,开普勒三定律也适用于人造地球卫星的运动.如果人造地球卫星沿半径为r的圆轨道绕地球运动,当开启制动发动机后,卫星转移到与地球相切的椭圆形轨道,如图所示.问在这之后,卫星多长时间着陆?空气阻力不计,地球半径为R,地球表面重力加速度为g.
已知地球质量是月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s.那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船,它的环绕速度为多大?